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电离辐射对分子云的消散作用

星系天体物理 2015-06-05 v1 宇宙学与河外天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

大质量恒星的反馈被认为是分子云演化的关键因素。我们使用高分辨率三维SPH模拟,研究位于质量为10^4M_sun、半径为6.4pc的分子云中心的一颗O7星所产生的动力学效应。云的初始内部结构由其分形维数D=2.0-2.8和对数正态密度概率分布函数表征。(i) 关于恒星形成:短期内电离反馈是正的,即恒星形成在电离气体高压压缩的气体中发生得更快。然而,长期来看电离反馈是负的,即大部分云以高达约0.01M_sun/yr的流出速率被消散,时间尺度与电离气体的声穿越时间(约1-2Myr)相当,因此触发恒星形成仅限于云质量的百分之几。(ii) 关于界定HII区的电离前缘(IFs)的形态和流出气体的系统性,我们区分了两种状态。对于低D≤2.2,初始云由大尺度结构主导,因此中性气体倾向于被扫入几个延伸的连贯壳层,电离气体通过这些壳层之间的几个大孔洞吹出;我们将这些HII区称为“壳层主导”。相反,对于高D≥2.6,初始云由小尺度结构主导,这些结构迅速被推进的电离前缘吞没,从而产生中性柱,同时电离气体通过柱之间的大量小孔洞吹出;我们将这些HII区称为“柱主导”。(iii) 关于整体动能的注入:约1Myr时,HII区的膨胀产生了约6km/s的均方根速度;这不到O7星辐射总能量的0.1%。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.6492,
  title  = {Dispersal of molecular clouds by ionising radiation},
  author = {S. Walch and A. P. Whitworth and T. Bisbas and R. Wunsch and D. Hubber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.6492},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 8 figures, 2 tables; submitted to MNRAS